JP4276590B2 - Inorganic board manufacturing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、セメント板などの無機質板の製造に用いられる無機質板の製造装置に関するものである。 The present invention relates to an apparatus for producing an inorganic board used for producing an inorganic board such as a cement board.
セメント板等の無機質板は家屋の外装材などとして使用されている。そしてこの無機質板の製造は、図6のような工程によって行なわれている。すなわち、セメント等の水硬性の無機質材料を繊維フィラーや水と混合してスラリーを調製し、これを原板工程10において抄造法やプレス法などで成形して無機質原板を作製する。次に養生工程11で、この無機質原板を水蒸気雰囲気で養生し、さらにオートクレーブ工程12で、高温高圧の水蒸気でオートクレーブ養生することによって、無機質原板を硬化させる。この後に、乾燥工程13で無機質原板を加熱して乾燥し、仕上げ工程14で塗装等の仕上げ加工を行なって、外装材等として使用される無機質板を得ることができるものである(例えば、特許文献1等参照)。
Inorganic boards such as cement boards are used as exterior materials for houses. And the manufacture of this inorganic board is performed by the process as shown in FIG. That is, a hydraulic inorganic material such as cement is mixed with a fiber filler or water to prepare a slurry, which is formed by a papermaking method or a press method in the
養生工程11やオートクレーブ工程12にはボイラーから水蒸気が供給されるが、養生工程11では低温低圧の水蒸気を供給し、オートクレーブ工程12では高温高圧の水蒸気を供給する必要があるので、図6のように1MPaの低圧ボイラー15と2MPaの高圧ボイラー16を用い、低圧ボイラー15と高圧ボイラー16からそれぞれ水蒸気を養生工程11に供給することによって、養生工程11に低温低圧の水蒸気が供給されるようにすると共に、高圧ボイラー16から水蒸気をオートクレーブ工程12に供給することによって、オートクレーブ工程12に高温高圧の水蒸気が供給されるようにしてある。
Steam is supplied from the boiler to the
また、原板工程10において水硬性無機質材料のスラリーを成形するにあたって、このスラリーを調製するために、水7を貯水タンク18に貯溜すると共に貯水タンク18から原板工程10に水7が供給されるようになっているが、スラリーの温度を所定温度に保つために、低圧ボイラー15から貯水タンク18に水蒸気を供給して、貯水タンク18内の水7を加温するようにしてある。特に冬場は、水和反応を高めるために加温した水7を用いてスラリーを調製する必要がある。そしてこれらの低圧ボイラー15や高圧ボイラー16及び乾燥工程13には熱源として都市ガス17が供給されるようにしてある。
In forming the slurry of the hydraulic inorganic material in the
そして、原板工程10においてスラリーを抄造して無機質原板2を成形する際に脱水される水は、排水処理の工程19を経て放流されている。またオートクレーブ工程12でオートクレーブ養生が終了した後に高温高圧水蒸気は廃熱として排出されている。さらに乾燥工程13では加熱空気で無機質原板2を加熱して乾燥を行なっているが、高温に加熱された排ガスが廃熱として排出されている。
上記のように、無機質板を製造する各工程では廃熱が発生しているものであり、特に乾燥工程での廃熱の熱量は大きく、省エネルギー上問題を有するものであった。そして乾燥工程の熱源として都市ガスを用いる場合、この廃熱分、都市ガスの消費量が増大し、都市ガスの燃焼によるCO2発生も増大するものであった。 As described above, waste heat is generated in each process of manufacturing the inorganic plate, and particularly, the amount of waste heat in the drying process is large, which has a problem in energy saving. When city gas is used as a heat source for the drying process, the amount of waste heat and city gas consumption increases, and CO 2 generation due to combustion of city gas also increases.
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、乾燥工程の乾燥機から排出される廃熱を回収して、無機質原板を成形するスラリーの水を加温するのに再利用することができ、エネルギー消費量を低減することができる無機質板の製造装置を提供することを目的とするものである。 This invention is made | formed in view of said point, collect | recovering the waste heat discharged | emitted from the dryer of a drying process, and reusing it for heating the water of the slurry which shape | molds an inorganic raw plate. An object of the present invention is to provide an inorganic plate manufacturing apparatus capable of reducing energy consumption.
本発明の請求項1に係る無機質板の製造装置は、水硬性の無機質材料のスラリーを板状に抄造して成形する成形機1と、成形された無機質原板2を養生した後に、この無機質原板2を加熱して乾燥する乾燥機3とを備えて形成される無機質板2の製造装置において、成形機1で成形を行なう際にスラリーから脱水して放流される排水が流入する排水処理槽26と、排水処理槽26から供給される排水を貯留する排水処理タンク23と、乾燥機3から排出される熱を回収して排水処理タンク23から供給される水を加温する熱交換器4と、加温された水を貯溜する貯水タンク5と、水と貯水タンク5から供給される加温された水とを混合して所定温度に調整した後に成形機1に供給する混合タンク31とを具備して成ることを特徴とするものである。
The apparatus for producing an inorganic plate according to claim 1 of the present invention includes a molding machine 1 that forms and molds a slurry of a hydraulic inorganic material into a plate shape, and after curing the formed inorganic
この発明によれば、乾燥機3から排出される熱を利用してスラリー調製用の水を加温することができ、乾燥機3からの廃熱を有効に再利用することができるものであり、エネルギー消費量を低減することができるものである。
According to this invention, the water for slurry preparation can be heated using the heat discharged from the
また、成形機1でスラリーを抄造して無機質原板2を成形する際に脱水される水を、所定温度に加温してスラリー調製用の水として再利用することができ、水の放流量を低減することができるものである。
In addition , the water that is dehydrated when the inorganic
また請求項2の発明は、請求項1において、貯水タンク5に保温材6を設けて断熱構造に形成して成ることを特徴とするものである。
The invention of
この発明によれば、加温した水7を貯水タンク5に貯溜するにあたって、放熱ロスを少なくすることができ、エネルギー消費量低減の効果を高く得ることができるものである。
According to the present invention, when the
本発明によれば、乾燥機3から排出される熱を利用してスラリー調製用の水7を加温することができ、乾燥機3からの廃熱を有効に再利用することができる。この結果、エネルギー消費量を低減することができるものである。
According to this invention, the
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described.
図2は無機質板を製造する工程を示すものであり、既述の図6の工程と同様に、原板工程10で水硬性無機質材料のスラリーから無機質原板2を成形し、無機質原板2を養生工程11で水蒸気雰囲気で養生した後、オートクレーブ工程12でオートクレーブ養生し、この後に、乾燥工程13で乾燥し、さらに仕上げ工程14で塗装等の仕上げ加工を行なって、外装材等として使用される無機質板を得ることができるものである。
FIG. 2 shows a process for manufacturing an inorganic plate. In the same manner as the process of FIG. 6 described above, the inorganic
図1は原板工程10と乾燥工程13において使用される本発明の装置の一例を示すものであり、原板工程10における成形機1と乾燥工程13における乾燥機3を備えている。そして乾燥機3に一端が接続された排ガス配管22の他端が熱交換器4に接続してあり、この熱交換器4には排水処理タンク23に一端が接続された給水配管24の他端が接続してある。排水処理タンク23には、工業用水などの水7が供給される水配管25と排水処理槽26から排水が供給される排水配管27が接続してあり、この排水処理槽26には成形機1で成形を行なう際にスラリーから脱水されて放流される水の放流配管28が接続してある。また、熱交換器4に一端が接続された温水供給管29の他端が貯水タンク5に接続してある。この貯水タンク5に一端が接続された水供給配管30の他端が混合タンク31に接続してある。この混合タンク31には水供給配管30の他に工業用水などの水32を供給する水配管33が接続してあり、混合タンク31は水供給配管34で成形機1に接続してある。
FIG. 1 shows an example of the apparatus of the present invention used in an
しかして、乾燥機3には養生工程11及びオートクレーブ工程12で養生された無機質原板2がセットされるものであり、都市ガス17を燃焼熱源として乾燥機3内に高温の燃焼空気を循環させることによって、乾燥機3内の無機質原板2を加熱して乾燥することができるものである。そして乾燥機3からは高温の排ガスが排出されているが、この高温の排ガスは排ガス配管22を通して熱交換器4に供給されるようになっている。一方、給水配管24に設けたポンプ35を作動させることによって、工業用水などの水7が排水処理タンク23を介して給水配管24を通して熱交換器4に供給されるものであり、熱交換器4内で高温の排ガスと水7との間で熱交換を行なわせ、排ガスの廃熱を利用して水7を例えば40℃程度に加温するようにしてある。このように加温された水7は温水供給管29を通して貯水タンク5に送られ、貯水タンク5内に貯溜される。
Therefore, the inorganic
このようにして、乾燥機3からの廃熱を利用して加温した水7を貯水タンク5内に貯溜することができるものであり、必要に応じて随時、水供給管30に設けたポンプ36を作動させることによって、貯水タンク5内の加温された水7を水供給管30を通して混合タンク31に供給することができ、工業用水などの水32と混合タンク31で混合して所定の温度に調整した後、成形機1に水供給配管34を通して供給することができるものである。成形機1に供給された水は、セメントなどの水硬性の無機質材料等と混合してスラリーを調製する混合水として使用されるものであり、この水は上記のように乾燥機3からの廃熱を利用して加温されており、乾燥機3の廃熱を有効利用することができるものである。
In this way, the
また、成形機1では、水硬性無機質材料のスラリーを抄造して無機質原板2を成形する際に、多量の水が脱水されて放流されるが、この放流水は放流配管28を通して排水処理槽26に流入し、排水処理を施した後に排水配管27を通して排水処理タンク23に貯溜されるようになっている。従って、この放流水は上記の工業用水等の水7と排水処理タンク23で混合された状態で、上記のように給水配管24を通して熱交換器4に供給され、上記と同様にして所定温度に加温した状態で、貯水タンク5、混合タンク31を経て成形機1に返送され、スラリーを調製する混合水として再使用されるものであり、装置の系外へ放流する水量を低減することができるものである。
In the molding machine 1, a large amount of water is dehydrated and discharged when the inorganic
ここで、上記の貯水タンク5は発泡樹脂やガラス繊維などで形成される保温材6で周囲を覆うことによって、断熱構造にしてあり、加温した水7を貯水タンク5に貯溜するにあたって放熱ロスを少なくすることができるものであり、エネルギー消費量低減の効果を高く得ることができるものである。また、図2に示すように、乾燥工程13の乾燥機3と熱交換器4の間に予熱用熱交換器58を設け、乾燥工程13において乾燥機3から排出される排ガスの一部をイ矢印のように乾燥機3に戻し、燃焼空気の予熱に利用することによって、乾燥機3による乾燥効率を高めるようにしてある。このように乾燥機3の乾燥効率を高めることによって、図2に破線で示すように乾燥工程13に供給する都市ガス17の量を低減することができるものである。
Here, the
次に、図3は養生工程11とオートクレーブ工程12において使用される装置の一例を示すものであり、養生工程11における養生槽40と、オートクレーブ工程12における図4に示すようなオートクレーブ槽41を備え、都市ガス17を燃焼して運転される低圧ボイラー15と高圧ボイラー16を備えている。オートクレーブ槽41は耐圧性の容器で形成されるものであり、図4のように養生工程11で水蒸気養生された無機質原板2をオートクレーブ槽41内にセットし、オートクレーブ槽41を密閉して、真空ポンプ42でオートクレーブ槽41内を減圧して無機質原板2の内部の水分や空気を排出する。この後に真空制御弁43を閉じ、蒸気弁44を開いて高圧ボイラー16からオートクレーブ槽41に高温高圧の水蒸気を導入し、高温高圧条件下で無機質原板2をオートクレーブ養生する。オートクレーブ養生が終了した後に、蒸気排出弁45を開いてオートクレーブ槽41内から水蒸気を排出し、無機質原板2をオートクレーブ槽41から取り出すようにしてある。
Next, FIG. 3 shows an example of an apparatus used in the
図3において47は密閉された耐圧容器で形成されるアキュムレータであり、アキュムレータ47内には上部内に空間ができる水位を保つように給水して、水48を貯溜するようにしてある。この水48は、回収される水蒸気の温度を大きく低下させないと共に油分の除去効率を高めるために、水蒸気を供給するなどして加温しておくのが好ましい。またアキュムレータ47内には水48の水面直下に開口させて吸引口49が設けてある。吸引口49は吸引効率を高めるためにロート状に形成してあり、吸引口49には排水配管50が接続してあって、排水配管50はアキュムレータ47の外部に導出して排水ピット51に接続してある。
In FIG. 3,
上記のオートクレーブ槽41には蒸気排出弁45を介して蒸気排出配管53の一端部が接続してあり、蒸気排出配管53の他端部はアキュムレータ47に接続してある。この蒸気排出配管53の他端部はアキュムレータ47内に導入してあり、蒸気排出配管53の先端部を複数に分岐して蒸気吐出ノズル54が設けてある。この複数の各蒸気吐出ノズル54はアキュムレータ47内の水48の水面より下に配置してある。またアキュムレータ47の上部(水48の水面より上方の位置)には蒸気供給配管52の一端部が接続してあり、この蒸気供給配管52の他端部は蒸気供給弁55を介して養生槽40に接続してある。
One end of a
しかして、養生槽40には1MPa程度の低圧ボイラー15が、オートクレーブ槽41には2MPa程度の高圧ボイラー16が接続してあり、オートクレーブ槽41に高圧ボイラー16から高温高圧の水蒸気を供給することによって、オートクレーブ槽41内にセットされた無機質原板2をオートクレーブ養生することができるものである。そしてオートクレーブ養生が終了して蒸気排出弁45を開くと、オートクレーブ槽41内の高温高圧の水蒸気は蒸気排出配管53から排出されるが、この水蒸気は蒸気排出配管53を通してアキュムレータ47内に流入し、アキュムレータ47内に水蒸気を回収して貯えることができる。このようにアキュムレータ47内に貯えられた水蒸気は、蒸気供給弁55を開くことによって、蒸気供給配管52を通して養生槽40に供給し、養生槽40内で無機質原板2を水蒸気養生する際の水蒸気として再利用することができるものである。オートクレーブ槽41から排出された水蒸気は高温高圧であるが、アキュムレータ47に回収される際に水蒸気は低温低圧になり、養生槽40での水蒸気養生に適した温度と圧力になっている。従って、養生槽40には低圧ボイラー15から水蒸気を供給する必要はなくなり、回収された水蒸気のみで、養生槽40内の無機質原板2の水蒸気養生を行なうことができるものである。低圧ボイラー15は、運転の立ち上げの際や、オートクレーブ槽41から回収された水蒸気のみでは不足する場合に、補助的に作動させればよいものである。
The curing
尚、オートクレーブ槽41で無機質原板2をオートクレーブ養生するにあたって、図5に示すように、オートクレーブ槽41内の水蒸気圧を上昇させたり低下させたりする操作を繰り返して行なう、いわゆるスイング養生がなされている。オートクレーブ槽41内に無機質原板2を複数枚積み重ねてオートクレーブ養生する際に、無機質原板2の表面に結露水が発生すると、結露水で遮断されて水蒸気が無機質原板2の内部に通り難くなるが、このようにオートクレーブ槽41内の水蒸気圧を上下させながらオートクレーブ養生することによって、無機質原板2の表面に発生する結露水を、水蒸気圧を下げるときに除去することができるものである。そしてこのようにオートクレーブ槽41内の水蒸気圧を上下させる場合、水蒸気圧を低下させる度に蒸気排出弁45を開いてオートクレーブ槽41内の水蒸気の一部を排出することになるが、この排出される水蒸気は蒸気排出配管53を通してアキュムレータ47に回収し、再利用することができるものである。従って、オートクレーブ槽41内の水蒸気圧を上下させながらオートクレーブ養生を行なうにあたって、水蒸気圧を低下させる際に排出される水蒸気量は累積すると多量のものになり、これらの水蒸気を廃熱として放出すると熱量の損失は膨大になるが、上記のようにこれらの水蒸気を回収して再利用することによって、エネルギー消費量の低減効果を高く得ることができるものである。
In addition, when autoclaving the inorganic
ここで、無機質原板2に模様付けなどのためにプレス成形を行なう場合、プレス型からの無機質原板2の離型性を得るために、プレス型には離型剤が塗布されており、無機質原板2にはこの離型剤の油分が付着している。従って、オートクレーブ槽41で水蒸気によって無機質原板2をオートクレーブ養生する際に、無機質原板2の表面に付着している油分が水蒸気に溶けて、水蒸気中に油分が含有されることになる。そしてオートクレーブ槽41から回収される水蒸気にこのように油分が多量に含有されていると、この水蒸気を養生槽40での水蒸気養生に再利用する際に、油分が養生槽40内の無機質原板2に付着し、悪影響を及ぼすおそれがある。
Here, in the case of performing press molding for patterning or the like on the inorganic
そこで、蒸気排出配管53を通してオートクレーブ槽41から排出される水蒸気は、水48中に配置される蒸気吐出ノズル54から水48中にバブリングして、アキュムレータ47内に回収されるようにしてある。このようにアキュムレータ47に貯溜した水48に水蒸気を通すことによって、油分を水48で捕捉して、水蒸気中に含有されている油分を取除くことができるものであり、油分の含有量を低減した状態で水蒸気を養生槽40での水蒸気養生に再利用することができるものである。
Therefore, the water vapor discharged from the
また、水48によって水蒸気から捕捉された油分は水48の水面に浮遊することになるが、この油分は水面直下に配置された吸引口49から水48と共に吸引され、排水配管54を通して排水ピット51に排出されるようにしてある。このように油分を排出することによって、アキュムレータ47内の水48による油分の捕捉性能が低下することを防ぐことができるものであり、またアキュムレータ47内が油分で汚染されることを防ぐことができるものである。
In addition, the oil component captured from the water vapor by the
1 成形機
2 無機質原板
3 乾燥機
4 熱交換器
5 貯水タンク
6 保温材
7 水
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